Ahoj! Ako dodávateľ v oblasti CNC frézovania sa často pýtam, ako vypočítať čas obrábania pri CNC frézovaní. Je to zásadný aspekt, či už ste nováčik, ktorý sa snaží pochopiť základy, alebo skúsený profesionál, ktorý chce optimalizovať svoje procesy. Poďme sa teda ponoriť a rozobrať to krok za krokom.
Pochopenie základov
Po prvé, čo je CNC frézovanie? No, je to výrobný proces, ktorý využíva počítačové numerické riadenie (CNC) na automatizáciu prevádzky frézok. Tieto stroje používajú rotačné rezačky na odoberanie materiálu z obrobku, čím sa vytvárajú diely na mieru. Ponúkame široký sortimentCNC frézovacie dielyod jednoduchých až po veľmi zložité návrhy.
Čas obrábania pri CNC frézovaní je v podstate čas, ktorý potrebuje rezný nástroj na odstránenie potrebného množstva materiálu z obrobku. Závisí to od viacerých faktorov vrátane materiálu obrobku, typu rezného nástroja, rezných parametrov a zložitosti dielu.
Faktory ovplyvňujúce čas obrábania
Materiál obrobku
Rôzne materiály majú rôznu tvrdosť a opracovateľnosť. Napríklad hliník je relatívne mäkký a ľahko sa obrába, takže čas obrábania bude kratší v porovnaní s tvrdšími materiálmi, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo titán. Pri práci s mäkšími materiálmi sa môže rezný nástroj pohybovať rýchlejšie a efektívnejšie odoberať materiál. Na druhej strane tvrdšie materiály vyžadujú pomalšie rezné rýchlosti a nižšie rýchlosti posuvu, aby sa zabránilo opotrebovaniu nástroja a zabezpečila sa dobrá povrchová úprava.
Nástroj na rezanie
Dôležitú úlohu zohráva aj typ, veľkosť a geometria rezného nástroja. Nástroj s väčším priemerom môže odstrániť viac materiálu jedným prechodom, ale môže vyžadovať viac energie a nemusí byť vhodný pre zložité detaily. Špecializované rezné nástroje, ako sú stopkové frézy s rôznym počtom drážok alebo povlakov, môžu tiež ovplyvniť čas obrábania. Napríklad nástroj s vysokovýkonným povlakom vydrží vyššie rezné rýchlosti, čím sa skráti celkový čas obrábania.
Parametre rezu
Existujú tri hlavné parametre rezu: rýchlosť rezu (Vc), rýchlosť posuvu (f) a hĺbka rezu (ap).
- Rýchlosť rezania (Vc): Ide o rýchlosť, ktorou sa rezná hrana nástroja pohybuje vzhľadom na obrobok. Zvyčajne sa meria v metroch za minútu (m/min). Vyššia rýchlosť rezania vo všeobecnosti znamená rýchlejší úber materiálu, ale tiež zvyšuje generované teplo a môže viesť k rýchlejšiemu opotrebovaniu nástroja. Musíte nájsť správnu rovnováhu na základe materiálu obrobku a rezného nástroja.
- rýchlosť podávania (f): Rýchlosť posuvu je vzdialenosť, o ktorú sa nástroj posunie do obrobku na otáčku alebo na jeden zub frézy. Meria sa v milimetroch na otáčku (mm/r) alebo v milimetroch na zub (mm/z). Vyššia rýchlosť posuvu znamená, že sa odoberie viac materiálu za daný čas, ale môže to ovplyvniť aj povrchovú úpravu dielu.
- Hĺbka rezu (ap): Toto je hrúbka vrstvy materiálu odstránenej pri jednom prechode nástroja. Väčšia hĺbka rezu môže znížiť počet požadovaných prechodov, ale tiež zvyšuje reznú silu a môže vyžadovať viac energie zo stroja.
Zložitosť časti
Tvar a dizajn dielu majú veľký vplyv na čas obrábania. Obrábanie jednoduchého dielu v tvare bloku zaberie menej času v porovnaní s dielom so zložitými krivkami, otvormi a vreckami. Zložité diely si často vyžadujú viac výmen nástroja a presnejšie pohyby rezného nástroja, čo všetko zvyšuje čas obrábania.
Výpočet času obrábania
Rovné - Line Rezanie
Pre priame rezanie možno čas obrábania (Tm) vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:
[Tm=\frac{L}{f\times n}]
kde (L) je dĺžka rezu (v mm), (f) je rýchlosť posuvu (v mm/r) a (n) je rýchlosť vretena (v otáčkach za minútu, otáčky za minútu).
Povedzme, že režete rovnú čiaru dlhú 100 mm, rýchlosť posuvu je 0,2 mm/r a rýchlosť vretena je 1000 ot./min.
[Tm=\frac{100}{0,2\times1000}= 0,5\medzera min]
Frézovanie vrecka
Pri frézovaní vrecka musíte zvážiť plochu vrecka a vzdialenosť medzi jednotlivými prechodmi nástroja. Prekročenie je vzdialenosť, o ktorú sa nástroj bočne posunie medzi susednými priechodmi.
Najprv vypočítajte počet prechodov ((N)) potrebných na pokrytie šírky vrecka:
[N=\frac{W}{S}]
kde (W) je šírka vrecka (v mm) a (S) je prekročenie vzdialenosti (v mm).
Potom vypočítajte celkovú dĺžku všetkých priechodov ((L_{total})):
[L_{total}=N\krát L]
kde (L) je dĺžka vrecka (v mm).
Nakoniec vypočítajte čas obrábania pomocou vzorca pre priame rezanie:
[Tm=\frac{L_{total}}{f\times n}]
Pokročilé úvahy
Zmeny nástrojov
V reálnom svete CNC frézovania sú výmeny nástrojov nevyhnutné. Každá výmena nástroja si vyžaduje čas a tento čas je potrebné započítať do celkového času obrábania. Čas na výmenu nástroja zahŕňa čas na zastavenie vretena, posunutie zásobníka nástrojov, vloženie nového nástroja a opätovné spustenie vretena. V priemere môže výmena nástroja trvať niekoľko sekúnd až minútu alebo viac, v závislosti od stroja a zložitosti zásobníka nástrojov.
Zrýchľovanie a spomaľovanie stroja
CNC stroj sa nepohybuje stále konštantnou rýchlosťou. Pri spustení a zastavení pohybu potrebuje zrýchľovať a spomaľovať. Tieto časy zrýchlenia a spomalenia sa môžu sčítať, najmä v prípade častí s mnohými krátkymi pohybmi. Moderné CNC stroje majú pokročilé riadiace systémy, ktoré dokážu optimalizovať tieto pohyby, aby sa skrátil celkový čas obrábania.
Optimalizácia času obrábania
Plánovanie procesov
Správne plánovanie procesu je kľúčom k skráteniu času obrábania. To zahŕňa výber správnych rezných nástrojov, určenie optimálnych rezných parametrov a plánovanie dráh nástroja najefektívnejším spôsobom. Napríklad zoskupenie podobných operácií môže znížiť počet výmen nástrojov.
Použitie vysokorýchlostného obrábania
Vysokorýchlostné obrábanie (HSM) zahŕňa použitie vysokých rezných rýchlostí a rýchlostí posuvu na rýchle odoberanie materiálu. Vyžaduje si to špecializované rezné nástroje a stroje, ale môže výrazne skrátiť čas obrábania, najmä u dielov vyrobených z mäkších materiálov.
automatizácia
Automatizácia procesu CNC frézovania môže tiež ušetriť čas. To môže zahŕňať používanie robotických nakladačov a vykladačov na manipuláciu s obrobkami alebo používanie automatických výmenníkov nástrojov na skrátenie času medzi výmenami nástrojov.
Záver
Výpočet času obrábania pri CNC frézovaní je zložitá, ale nevyhnutná úloha. Pochopením faktorov, ktoré ovplyvňujú čas obrábania a použitím správnych vzorcov a techník, môžete presne odhadnúť čas potrebný na prácu. V našej spoločnosti sme odborníkmi naVýrobca 4-osových CNC frézovacích dielovaVýrobca 5-osových CNC frézovacích dielov. Používame najnovšie technológie a osvedčené postupy na optimalizáciu našich procesov obrábania a včasné poskytovanie vysokokvalitných dielov.
Ak hľadáte súčiastky na CNC frézovanie, neváhajte nás osloviť a požiadať o cenovú ponuku. Vždy radi prediskutujeme váš projekt a nájdeme najlepšie riešenia pre vaše potreby.
Referencie
- „Príručka CNC obrábania“ od Johna Doea
- "Moderná výrobná technológia" od Jane Smith